Uusi Tardigrad-kaltainen paljastaa säteilyvastuksen salaisuudet

Uusi Tardigrad-kaltainen paljastaa säteilyvastuksen salaisuudet

Äskettäin kuvattu partatyyppi antaa tutkijoille näkemyksiä siitä, mikä tekee näistä pienistä, kahdeksan leikallisista olennoista niin säteilylle kestäviä.

Bärtierchen, joka tunnetaan myös nimellä vesikarhut, on pitkään kiehtonut tutkijoita kyvyllä selviytyä äärimmäisistä olosuhteista, mukaan lukien säteily tasolla, joka on lähes 1000 kertaa suurempi kuin ihmisen kohtalokas annos. Tunnettua parrakas lajia on noin 1 500, mutta vain kourallinen tutkitaan hyvin.

Nyt tutkijat ovat sekvensoineet tieteellisesti uuden tavan genomin ja osoittaneet joitain molekyylimekanismeja, jotka antavat heidän poikkeuksellisen kestävyytensä. Tutkimuksesi, joka on julkaistu tieteessä 24. lokakuuta 1 Tunnista tuhansia taltiogeenejä, jotka ovat aktiivisempia, kun altistuu säteilyyn, ovat. Nämä prosessit osoittavat hienostuneen puolustusjärjestelmän, joka suojaa DNA: ta vaurioilta, aiheuttaa säteilyä ja tapahtuvia korjauksia.

Kirjailijat toivovat, että heidän havaintojaan voidaan käyttää astronautien suojaamiseen avaruusmatkoilla säteilystä, ydinsaaston poistamiseksi tai syövän hoidon parantamiseksi.

"Tämä löytö voisi auttaa parantamaan ihmisen solujen stressiresistenssiä, josta hyödyttää säteilyhoitoa", sanoo tutkimuksen yhteiskirjailija Lingqiang Zhang sekä Pekingin Lifeomicsin instituutin molekyyli- ja solubiologi.

suojageenit

Noin kuusi vuotta sitten Zhang ja hänen kollegansa menivät FIIU -vuorille Kiinan maakunnassa Henanin maakunnassa keräämään sammalinäytteitä. Laboratoriossa ja mikroskoopin alla he tunnistivat aikaisemmin dokumentoidut parrakkaat eläinlajit, joita he kutsuivat hypsibius Henanensikseksi. Genomisekvensointi osoitti, että 14 701: llä oli geenejä, joista 30 % on ainutlaatuista partalle.

Kun tutkijat H. Henanensis paljastivat 200 ja 2000 harmaasäteistä säteilylaatikoita, jotka ihmiset voisivat selviytyä-he havaitsivat, että DNA: n korjaamiseen, solujen jakautumiseen ja immuunivasteisiin osallistuvat 2 801 geeniä olivat aktiivisia.

"Se on kuin sodan tapauksessa, kun tehtaat muunnetaan tuottamaan ampumatarvikkeita. Se on melkein sillä tasolla, jolla geeniekspressio uudelleen suunnitellaan", sanoo Pohjois -Carolinan yliopiston Chapel Hillin solubiologi Bob Goldstein, joka on tutkinut partoja 25 vuoden ajan. "Olemme kiehtovia siitä, kuinka organismi voi muuttaa geeniekspressionsa siten, että se tuottaa niin monta transkriptiä tietyille geeneille."

Yksi geeneistä, nimeltään TrID1, koodaa proteiinia, joka auttaa korjaamaan kaksoisjuosteet DNA: ssa rekrytoimalla erikoistuneita proteiineja vauriokohtiin. "Tämä on uusi geeni, jota tiedän, kukaan ei tutkinut", Goldstein sanoo.

Kirjailijat käsittelivät ihmisen soluja yhdellä Bärtierchenin beetalaiinilla ja havaitsivat, että nämä solut pystyivät paljon paremmin selviytymään säteilystä kuin käsittelemättömät solut.

ei vanhenemispäivää

Molekyylimekanismien tutkiminen, jotka antavat parroille mahdollisuuden sietää muita äärimmäisiä olosuhteita, kuten korkeita lämpötiloja, ilmanpoistoa, kuivumista ja nälkää, voi olla kauaskantoisia sovelluksia. Esimerkiksi se voisi parantaa herkkien aineiden, kuten rokotteiden, kestävyyttä. "Kaikilla lääkkeilläsi on voimassaolopäivä - laakeri muistiinpanot", Goldstein sanoo.

Näiden mekanismien vertailu erityyppisten partojen välillä on tärkeä osa tätä tutkimusta, lisää Kööpenhaminan yliopiston eläinfysiologia Nadja Møbjerg. "Meillä ei ole tarpeeksi tietoa erityyppisistä pareista, jotka ovat olemassa", hän sanoo.

Näillä eläimillä on "runsaasti suojaavia aineita, jotka tarjoavat todennäköisesti vielä mielenkiintoisemman ja hyödyllisemmän tiedon", Goldstein sanoo. "Haluamme ymmärtää kuinka he toimivat ja mikä potentiaali heillä on."

Ra

li. L. et ai. Science 386, EADL0799 (2024).

artikkeli
> Google Scholar

Lataa viitteet